Ensino investigativo de Botânica em livros didáticos do 7º e 8º ano do Ensino Fundamental a partir da BNCC

A Base Nacional Comum Curricular (BNCC) caracteriza o aprendizado de Ciências como o desenvolvimento da capacidade de atuar sobre o mundo e inclui o estudo do desenvolvimento da ciência e da tecnologia de forma integrada com os modos de vida em que as diversas sociedades humanas se organizaram ao longo da história (Brasil, 2017). O documento, que possui caráter normativo, objetiva o estabelecimento de um padrão curricular nacional em todos os segmentos da Educação Básica, determina o conjunto das aprendizagens essenciais da educação e define tais aprendizagens como conhecimentos, habilidades, atitudes e valores expressos em dez competências gerais.

Além das competências gerais, são definidas competências específicas para cada área de conhecimento, sendo oito para a área de Ciências da Natureza. Com base nessas competências no Ensino Fundamental, os alunos devem compreender as ciências como empreendimento humano e o conhecimento científico como algo histórico, cultural e provisório, bem como entender os principais processos, práticas e procedimentos da investigação científica (Brasil, 2017).

Apesar de propor um ensino de Ciências voltado para a compreensão do mundo natural e dos aportes científicos, uma crítica à BNCC (Brasil, 2017) se faz em relação à falta de orientação metodológica para o desenvolvimento das habilidades numa perspectiva investigativa, o que pode reduzir a docência à simples aplicação do currículo, sem relação com outros domínios do conhecimento científico, contextualização social, questões históricas, econômicas ou que incluam a prática de uma linguagem científica (Franco; Munford, 2018; Sipavicius; Silva Sessa, 2019; Assunção; Silva, 2020).

É válido destacar que, embora a BNCC apresente uma visão crítica de currículo, em alguns aspectos predomina uma proposta tecnicista, com destaque para a aprendizagem dos conceitos, ao invés do conhecimento procedimental ou do conhecimento epistemológico, que possibilite a compreensão da construção do conhecimento científico e das suas bases históricas (Branco et al., 2018; Sipavicius; Sessa; 2019).

Ao observar as ideias construtivistas, que têm como referência Jean Piaget e que ganharam destaque na educação entre os anos 1960-1970, é possível identificar uma mudança de papel do professor (Scarpa; Campos, 2018). De acordo com Piaget (1973), o conhecimento não está fora do sujeito nem está pré-formado no seu interior; será o resultado da interação entre o sujeito e os objetos. É por meio dessas interações que estruturas cognitivas e representações sobre o mundo são construídas, e essas, por sua vez, permitem ao indivíduo se adaptar e responder ao meio, gerando mais e diferentes interações, além de permitir mudanças e reconstruções constantes. Antes, o professor era o detentor do conhecimento a ser transmitido unidirecionalmente ao aluno, que era visto como uma "tábula rasa" a receber de maneira passiva o conteúdo; com a mudança de perspectiva, os estudantes passam a ser o centro do processo de ensino-aprendizagem, agindo ativamente na construção do próprio conhecimento, com base em saberes que já possuíam sobre os fenômenos (Piaget, 1973).

Em consonância com a teoria de Piaget, Freire (1997) faz crítica à educação que apenas transfere conhecimento, denominada por ele "educação bancária", e afirma que ensinar não é apenas transferir o conteúdo, sendo necessário desenvolver criticidade, curiosidade, criatividade e espírito investigativo no aluno. Dessa forma, o estudante deve ser o sujeito da sua própria aprendizagem e avançar no conhecimento por meio de discussões e problematizações que envolvem o conhecimento antigo, trazido pelo aluno, e o novo, que vai ser descoberto. Segundo Paulo Freire, o educador precisa repensar constantemente a sua prática pedagógica para promover uma aprendizagem libertadora (Gadotti, 1996; Freire, 1997).

Nesse contexto, dentro do ambiente formal escolar, o contato pedagógico deve subsidiar o aluno na elaboração de uma interpretação própria, ensiná-lo a pensar e aprender a aprender. Tal conhecimento pode ser obtido no ensino por via da pesquisa, em que os sujeitos são capazes de reconstruir processos e compreender os fenômenos tornando-se ativos no processo de aprendizagem (Demo, 1996).

Moraes e Taziri (2019) destacam que, apesar de o ensino investigativo ser tratado como abordagem recente e inovadora, tal proposta já estava referenciada nos Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN (Brasil, 1998). Dentre as características de uma abordagem investigativa em educação estão a resolução de problemas em sala de aula, partindo da observação e pergunta de investigação, do levantamento de hipóteses para explicar o que está sendo observado, de coletas de dados, análises e discussões (Sasseron, 2015; Montanini, 2019).

Em relação ao ensino de Botânica, o conteúdo é abrangente, uma vez que os temas abordam desde o nível celular até o nível ecossistêmico; possui nomenclatura específica e repleta de características científicas. Somam-se às dificuldades no processo de ensino-aprendizagem as propostas de atividades práticas limitadas e repetitivas, a falta de acesso a recursos tecnológicos e digitais, além da abordagem do conteúdo de forma fragmentada e que prioriza a memorização em detrimento do entendimento efetivo dos conceitos, processos e aspectos evolutivos. Assim, a compreensão dos conceitos chave acaba sendo apropriada de forma inadequada e com erros conceituais que são perpetuados ao longo das etapas de ensino (Moul; Silva, 2017; Ursi et al., 2018; Pieroni, 2019; Silveira, 2019; Dourado; Almeida, 2021).

O termo plant blindness ou cegueira botânica foi estabelecido por Wandersee e Schussler (1998) e se refere à incapacidade do indivíduo de perceber a presença e a importância de plantas no meio ambiente, além de não identificar as características biológicas inerentes aos vegetais. Salantino e Buckeridge (2016) apontam como principais causas da cegueira botânica a própria neurofisiologia humana, que identifica mais facilmente o que está em movimento, o fato de as plantas não serem tão atraentes como os animais, sobretudo para as crianças, além do intenso processo de industrialização ao longo dos anos. O ensino de Botânica contextualizado, o uso de diferentes recursos didáticos, a aproximação do conteúdo científico com a realidade através de idas a campo, as abordagens pautadas na perspectiva histórica, cultural e econômica, além do uso de jogos didáticos e atividades lúdicas, são fatores que aumentam a percepção da biodiversidade vegetal e combatem a cegueira botânica (Silva, 2018; Costa et al., 2019; Neves et al., 2019; Borges et al., 2020).

Apesar da existência de diversos recursos, o livro didático ainda constitui um recurso pedagógico relevante, sendo em algumas escolas a única fonte de pesquisa para o aluno, em função de idiossincrasias da região do país. Com a homologação da BNCC (Brasil, 2017), as redes de ensino brasileiras tiveram até 2019 para adequar os seus currículos, e os livros didáticos foram adaptados para atender às orientações curriculares nacionais. Em relação ao conteúdo de Botânica, que no Ensino Fundamental final era abordado exclusivamente no 7º ano, passou a ser fragmentado ao longo dos quatro anos (Vasconcelos; Souto, 2003; Cunha et al., 2017; Alves; Magalhães Junior, 2020).

A proposta deste estudo é analisar a abordagem investigativa do conteúdo de Botânica em livros didáticos do 7º e do 8º ano do Ensino Fundamental, sob a perspectiva da BNCC, identificando como tal recurso didático pode subsidiar uma prática docente investigativa. Espera-se contribuir com professores e autores, além de fornecer uma proposta de análise de livros didáticos que pode ser adaptada para outros conteúdos, além de Botânica.

Metodologia

Para compreender como é realizada a abordagem do ensino de Botânica nos livros didáticos sob o aspecto do ensino investigativo proposto na BNCC, foi realizada uma análise quantitativa e qualitativa dos conteúdos básicos de Botânica. Foram escolhidos dez livros didáticos do 7º e do 8º ano do Ensino Fundamental de coleções aprovadas no Programa Nacional do Livro Didático (PNLD) 2020, totalizando vinte livros. Buscou-se abranger a maior variedade de editoras e autores possíveis e que estavam disponíveis para consulta on-line. A escolha pela análise de livros do 7º e do 8º ano deu-se em função da observação inicial dos livros e identificação de que, apesar de a BNCC possibilitar abordar o conteúdo em todos os quatro anos finais do Ensino Fundamental, os conteúdos básicos sobre vegetais, que incluem célula vegetal, classificação vegetal, ciclos reprodutivos e diversidade, foram abordados nos livros de 7º e 8º ano, na unidade temática Vida e Evolução (Brasil, 2017).

Além do conteúdo de Botânica, analisaram-se os tipos de atividades práticas propostas, a relação com ciência e tecnologia e a forma de abordagem da classificação vegetal. Levando em consideração a análise de livros didáticos realizada por Mohr (2000), Batista et al. (2010), Cunha et al. (2017) e Pieroni (2017), foi elaborada uma ficha contendo seis categorias a serem analisadas (Quadro 1).

Quadro 1: Ficha de avaliação dos livros didáticos

Na primeira categoria, Definições dos Conceitos de Botânica, serão verificadas as definições dos principais conceitos botânicos, sendo atribuída uma categoria que varia entre amplo (quando o conceito é muito abrangente); específico (caso seja bem detalhado); e ausente (quando não estão presentes as definições básicas). Nesse critério, o "conceito" refere-se à noção geral de algo, contendo explicações relevantes para a compreensão dos fundamentos básicos de Botânica, tais como seiva bruta, seiva elaborada, fotossíntese, clorofila, cloroplasto, parede celular, célula vegetal, autótrofos, gameta, esporo e biodiversidade (Vinholi Júnior, 2011).

Ainda em relação ao conteúdo, na segunda categoria, Desenvolvimento do Conteúdo, será verificado se houve abordagem evolutiva dos principais grupos vegetais (briófitas e plantas vasculares), ou seja, se são abordadas as características adaptativas dos grupos, a diferenciação estrutural ocorrida durante a evolução das plantas no ambiente terrestre, a especialização dos órgãos para processos de fotossíntese, respiração, fixação e sustentação e como os grupos se diferenciam entre si. Nessa categoria, as outras possibilidades são a abordagem de forma fragmentada, sem estabelecer relação evolutivas dos grupos, ou não haver a abordagem dos grupos vegetais.

Para análise da classificação dos vegetais foi utilizado como referência o trabalho de Raven et al. (2014), que inclui no Reino Plantae organismos eucariotos fotossintetizantes e multicelulares adaptados à vida terrestre. Dessa forma, serão considerados três filos de briófitas (Filo Hepatophyta, que inclui as hepáticas; Filo Anthocerophyta, incluindo os antóceros; e Filo Bryophyta, que corresponde aos musgos) e nove filos de plantas vasculares com representantes atuais. No grupo de plantas vasculares, têm-se quatro filos de plantas sem sementes (Filo Psilotophyta, que inclui as psilofitas; Filo Lycophyta, que corresponde às licofitas; Filo Sphenophyta, que abrange as cavalinhas; e Filo Pterophyta, incluindo as samambaias) e cinco filos de plantas com sementes. Destes, quatro filos são reunidos em um grupo chamado Gimnospermas (Filo Cycadophyta, que inclui as cicas; Filo Ginkgophyta, abrangendo o ginkgo; Filo Coniferophyta, que corresponde às coníferas; Filo Gnetophyta, que inclui as gnetofitas), enquanto o outro filo corresponde a todas as angiospermas (Filo Anthophyta).

Na categoria Tipos de Atividades Práticas Propostas será identificado se há apenas a sugestão de atividades experimentais de observação, ou seja, se constam atividades que trazem protocolos experimentais para serem executados, mas que não trazem questionamentos e reflexões para a contextualização do conteúdo; se são atividades investigativas, quando propõem observação, elaboração de hipótese, experimentação e análise de resultados, numa perspectiva crítica; ou se não há proposta de atividades práticas.

Na categoria Relação com Desenvolvimento Científico e Tecnológico será observada a forma de abordagem dos conteúdos relacionados a ciência e tecnologia. Assim, será identificado se a abordagem aparece ao longo do texto de forma articulada ao conteúdo; se está presente apenas como conteúdo complementar ao final no capítulo ou do livro e sem conexão com o texto principal; ou ainda se está ausente.

Na categoria Conteúdos será analisada a presença ou ausência de conteúdos básicos de Botânica (classificação dos vegetais, reprodução e ciclo de vida, fotossíntese, importância ecológica das plantas, interações ecológicas com outros organismos). Por último, na categoria Temas Relacionados, será observada a presença de conteúdos relacionados à Botânica, como o uso industrial de plantas, produção de fármacos, uso medicinal, impactos ambientais, e se há a sugestão de mídias extras (sites, músicas, livros etc.) para que os alunos ampliem o seu conhecimento.

Assim, a análise dos livros foi organizada em três fases: uma pré-análise, na qual efetuou-se a organização do material a ser investigado – neste caso, corresponde à seleção dos livros. A segunda fase é de exploração do material, que corresponde à leitura e à busca dos conteúdos em cada livro, usando a ficha elaborada (Quadro 1). Por último está a interpretação dos resultados, que consiste na avaliação dos conteúdos do material coletado (Silva; Fossá, 2015).

Resultados e discussão

Dentre os livros analisados, apenas uma coleção não apresentou todos os critérios, pois não abordou o conteúdo básico de Botânica no livro de 7º ou 8º ano, embora tenha apresentado conteúdos relacionados. As coleções escolhidas estão relacionadas no Quadro 2.

Quadro 2: Livros didáticos selecionados para a análise

Ao analisar como os livros abordam os conceitos básicos no 7º ano, identificou-se que 40% dos livros analisados apresentam os conceitos de forma ampla, apenas superficialmente, enquanto 30% abordam de forma específica, definindo claramente os principais conceitos e 30% não trazem definições dos conceitos básicos. Dos livros do 8º ano, 50% abordaram os conceitos de forma ampla, 50% de forma detalhada e nenhum dos livros deixou de trazer os conceitos fundamentais (Figura 1).

Figura 1: Análise dos conceitos de Botânica

Considerando quais conteúdos são abordados dentre os analisados (classificação dos vegetais, reprodução e ciclo de vida, fotossíntese, importância ecológica das plantas e interações ecológicas com outros organismos), percebe-se que a abordagem dos vegetais ganha maior destaque nos livros de 8º ano, uma vez que o tema interações ecológicas aparece em sete desses livros, reprodução e ciclo de vida em nove livros e a classificação dos vegetais é apresentada em oito livros. O tema fotossíntese esteve presente em apenas três livros do 7º ano e em um livro do 8º ano (Figura 2).

Figura 2: Conteúdo de Botânica, comparativo entre 7º e 8º ano

Quanto aos conteúdos que podem ser relacionados às plantas, nota-se que tais assuntos são abordados tanto no 7º como no 8º ano, porém, com exceção das sugestões de mídias extras, esses temas não aparecem em mais da metade dos livros analisados. Destaca-se o uso medicinal, que aparece em apenas uma coleção, tanto no 7º ano como no 8º ano, o uso industrial, que aparece em apenas um livro do 7º ano, e os impactos ambientais, que, apesar da relevância, são tratados em apenas quatro livros do 7º ano e cinco livros do 8º ano (Figura 3).

Figura 3: Conteúdos relacionados à Botânica, comparativo entre 7º e 8º ano

Apesar da relevância de assuntos relacionados ao meio ambiente, o assunto importância ecológica esteve presente em apenas quatro livros de cada ano analisado. Silva, Cavallet e Alquini (2006) destacam a importância de articulação dos conteúdos e que, embora os professores tenham conhecimento dessa importância, muitos buscam uma metodologia de ensino inovadora com novos recursos didáticos, mas não fazem a contextualização ambiental, que tornaria esse conteúdo parte da vida do aluno.

Ao observar como o desenvolvimento científico e tecnológico é trabalhado, identificou-se que a Botânica é relacionada à temática em 30% dos livros de 7º ano e em 40% dos livros de 8º ano. Mas aparece como conteúdo complementar, ou seja, como texto extra ao final do capítulo em 50% dos livros de 7º ano e 30% dos livros de 8º ano. Destaca-se que 20% dos livros de 7º ano e 30% dos do 8º ano não fazem qualquer relação entre o conteúdo de Botânica e desenvolvimento científico e tecnológico (Figura 4).

Ainda de acordo com a BNCC (Brasil, 2017), o letramento científico e os aportes processuais da ciência devem estar presentes ao longo de todo o Ensino Fundamental. Pieroni (2019) ressalta que os textos complementares colaboram para contextualizar o conteúdo, mas destaca que não há, na maioria dos livros, um convite para essas seções complementares ao longo do texto principal do capítulo.

Figura 4: Relação do conteúdo com o desenvolvimento científico e tecnológico

Ao analisar as atividades práticas sugeridas, identificou-se a ausência de propostas em 60% dos livros de 7º ano e em 30% dos livros de 8º ano; além disso, ao apresentarem tais atividades, apenas 10% do 7º ano e 30% do 8º ano eram de aspecto investigativo (Figura 5). Ou seja, prevalecem atividades para serem realizadas a partir de um roteiro preestabelecido, com foco apenas na observação, mas que não proporcionam elaboração de hipótese ou conclusões pelo aluno. A mesma experiência foi sugerida em diferentes livros e apresentada ao final do capítulo de forma descontextualizada do tema.

Figura 5: Atividades práticas propostas

A preocupação com a ausência de atividades práticas nas escolas ou o uso apenas como atividade complementar à aula teórica não é recente, porém novos paradigmas apontam para atividades experimentais que envolvam a proposição de problemas, atividades de classificação, reflexão e investigação (Andrade; Massabni, 2011; Silva; Marques; Marques, 2020). Nesse contexto, Silva et al. (2020) analisaram as sugestões de atividades práticas em dez livros de Ciências e Biologia e identificaram que predominam atividades demonstrativas, ou seja, para serem realizadas pelo professor e observadas pelos alunos. Os autores apontam ainda a pouca frequência de atividades de problematização e de atividades que incentivem os estudantes a buscar informações fora do livro didático.

Por último, foi analisado o tipo de abordagem dos conteúdos, especificamente em relação à classificação dos grupos vegetais. Identificou-se que 50% dos livros de 7º ano e 20% dos livros de 8º ano não abordam a classificação vegetal. Dentre os que falam dos principais grupos vegetais (Briófitas, Pteridófitas, Gimnospermas e Angiospermas), 30% dos livros de 7º ano e 30% dos de 8º ano apresentam os grupos vegetais de forma fragmentada, em capítulos, quadros ou tópicos separados, sem estabelecer uma relação evolutiva entre eles (Figura 6).

Figura 6: Abordagens da classificação vegetal

A ausência dos processos adaptativos e de uma relação evolutiva entre os grupos é característico de um ensino ainda pautado na memorização e que não explica a organização da diversidade vegetal. O ensino de Biologia associado à memorização de nomes difíceis, inclusive nas atividades propostas dos livros didáticos, é questionado por diversos autores, o que ressalta a importância do contato dos alunos com o ambiente natural, da realização de atividades práticas antes da abordagem teórica, além de estudos relacionados ao livro didático na formação de professores para que o livro possa subsidiá-los na suas práticas e não seja apenas utilizado como consulta (Santos, 2006; Ursi et al., 2018, Silva, et al., 2020).

Em uma análise mais crítica da BNCC (Brasil, 2017) percebe-se uma concepção de ensino de Ciências ainda pautado na memorização de conceitos, o que se evidencia ao observar a lista de assuntos obrigatórios propostos na orientação curricular e o pouco destaque à relação dos conhecimentos científicos com as realidades sociais e ambientais, o que dificulta a contextualização dos temas abordados, a construção do conhecimento pelo aluno e consequentemente compromete o processo de ensino-aprendizagem (Franco; Munford, 2018; Biondo et al.; 2019).

É responsabilidade dos respectivos sistemas de ensino a elaboração de propostas curriculares com objetivos de aprendizagem que valorizem os conhecimentos prévios dos alunos, que aproximem os conteúdos da realidade e que considerem a compreensão do método científico, a valorização de práticas investigativas e o desenvolvimento do senso crítico. Segundo Demo (1996), cabe também ao professor conduzir a aprendizagem significativa empregando diferentes recursos, o que envolve aulas práticas, vídeos e debates, entre outros, desenvolvendo no aluno a capacidade de elaborar perguntas, hipóteses e teorias. Diante do exposto, evidencia-se a importância da formação continuada dos professores, que precisam constantemente reinventar suas práticas pedagógicas e se atualizar frente às mudanças curriculares e buscar propostas educacionais mais ativas e que tornem o aluno protagonista do processo de aprendizagem.

Conclusões

Observa-se que os livros didáticos analisados não atendem ao proposto na BNCC (Brasil, 2017) no que diz respeito à nova disposição dos conteúdos de Botânica ao longo das quatro etapas finais do Ensino Fundamental. E, como não há especificidade de quais conteúdos relacionados aos vegetais devem ser abordados, verifica-se redução significativa dos conteúdos básicos. Quanto à proposta de uma abordagem investigativa e crítica pautada nos aportes processuais da ciência, os livros não atendem ao esperado, pois há predomínio de experimentos de aspecto observacional de atividades investigativas, falta de abordagem histórica, cultural ou econômica dos assuntos e pouco destaque ao uso dos vegetais no dia a dia, como na alimentação, na produção de fármacos e na indústria.

O objetivo da presente pesquisa não é fazer críticas às editoras ou aos autores dos livros, mas sim colaborar com educadores e autores para uma análise dos livros didáticos, especificamente no que se refere ao ensino de Botânica e suas adequações à BNCC (Brasil, 2017).

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